[發明專利]W波段低噪聲功率放大芯片的在片測試系統及測試方法

在審

• 申請號: 201610883450.9
• 申請日: 2016-10-10
• 公開（公告）號: CN106597249A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 陸海燕;王維波;程偉;郭方金;孔月嬋;陳堂勝
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十五研究所
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司32215
• 代理人: 沈根水

技術領域

本發明涉及一種低噪聲放大芯片的在片測試方法及其測試系統，所述的方法適用于W波段的低噪聲芯片噪聲系數的相關測試，屬于微波通信中的芯片測試領域。

背景技術

研究W波段雷達、W波段通信系統的關鍵是要大力發展W波段發射機與接收機技術。對于接收機而言，主要是改善噪聲系數和相位噪聲等指標。低噪聲放大器（LNA）通常位于接收機的第一級放大電路，主要作用是在產生盡量低的噪聲的前提下，對射頻信號進行放大，以降低后續模塊產生的噪聲對接收機的干擾。因此W波段低噪聲功率放大芯片是W波段雷達和通信系統前端最關鍵的部分之一，W波段低噪聲功率放大芯片的在片測試系統及測試方法也是目前該領域的關鍵技術。由于在該頻段現有測試儀器精度下降，在片測試系統無法直接歸零，而裝架測試大大降低測試效率因此提出一種用于W波段噪聲系數測試的測試系統，實現該頻段的在片測試效率提升，并確保測試精度。

發明內容

本發明提出的是一種用于W波段低噪聲功率放大芯片的在片測試系統及測試方法。其目的旨在避免裝架測試效率低下，同時解決原有測試方法由于系統損耗過大，出現無法歸零的問題，可準確、高效的完成W波段低噪聲放大芯片噪聲系數及增益等參量的測試。

本發明的技術解決方案：W波段低噪聲功率放大芯片的在片測試系統，其結構是包括處理器、探針臺、噪聲儀、電源，其中處理器的第一信號輸出/輸入端與探針臺的信號輸入/輸出端對應相接，處理器的第二信號輸出/輸入端與噪聲儀的信號輸入/輸出端對應相接，噪聲儀的A信號輸出端連接W波段低噪聲源的信號輸入端，噪聲儀的B信號輸出端連接下變頻模塊的信號輸入端，電源的電源輸出端接處理器、直流探卡的電源信號輸入端。

其測試方法，包括如下步驟：

1）連接測試系統在波導端口進行校準；

2）在步驟1)的基礎上連接波導同軸轉換及探針構成在片測試系統；

3）將校準片直通件置于探針尖，通過處理器程控測試系統損耗，并將測試結果反饋至處理器；

4）將待測W波段低噪聲放大芯片置于探針間，處理器控制電源、噪聲儀，采集數據；

5）處理器處理并計算出待測低噪聲MMIC的噪聲系數及增益；

6）判定是否需要進行其它芯片的測試，若需要則利用處理器程控移動探針臺位置至另一個待測的低噪聲MMIC處，重復步驟4）、5）進行另一個待測芯片的噪聲系數測試，若不需要則結束測試。

本發明的優點：

1）解決了W波段儀表的接收機靈敏度下降，無法對測試系統進行歸零的問題；

2）處理器實現了對于噪聲儀、電源及探針臺等設備儀表的控制及系統數據的采集及處理。在測試功能完成后可根據系統的各部分損耗及噪聲參量的測試結果進行計算，得到相關低噪聲放大芯片的實際噪聲系數值；

3）實現了圓片位置信息的導入及對探針臺圓片位置的控制，實現測試過程的自動化；

4）將吸波材料置于探針臺托盤上，可將待測圓片置于吸波材料上，吸波材料的主要作用是防止探針端信號經由探針臺金屬CHUCK造成反射,防止該反射信號引起的測試誤差。（注：若待測件是由背孔工藝制作的則不需要吸波材料，以免影響待測件接地）。

附圖說明

圖1是搭建在片系統前在波導面將測試系統進行校準的系統框圖。

圖2是搭建在片測試系統后在探針間連接直通件，測試系統自身損耗的系統框圖。

圖3 是搭建在片測試系統全網絡噪聲系數測試系統框圖。

圖4 是系統整體構成示意圖。

圖5是對整個測試方法的流程圖。

具體實施方式

波段低噪聲功率放大芯片的在片測試系統，其結構包括處理器、探針臺、噪聲儀、電源，其中處理器的第一信號輸出/輸入端與探針臺的信號輸入/輸出端對應相接，處理器的第二信號輸出/輸入端與噪聲儀的信號輸入/輸出端對應相接，噪聲儀的A信號輸出端連接W波段低噪聲源的信號輸入端，噪聲儀的B信號輸出端連接下變頻模塊的信號輸入端，電源的電源輸出端接處理器、直流探卡的電源信號輸入端。

所述的探針臺上設有W波段低噪聲源，W波段低噪聲放大芯片，左、右波段同軸轉換及探針，DUT，下變頻模塊；其中W波段低噪聲源的信號輸出端與W波段低噪聲放大芯片、左波段同軸轉換及探針串接，下變頻模塊的信號輸出端與右波段同軸轉換及探針的信號輸入端相接，左、右波段同軸轉換及探針間串接DUT，DUT的第三信號輸入端接直流探卡的信號輸出端。